2.2. Содержание

Введение

Место физиологии в системе наук.

Два направления биологической науки – анатомо-морфологиче­ское и физиологическое. Взаимосвязь между структурой и функциями. Физиология как экспериментальная наука. Физиология животных и фи­зиология растений. Единство органического мира. Общность основопо­лагающих жизненных процессов. Особенности структуры и метаболизма растительного орга­низма по сравнению с животными. Космическая роль расте­ний. Физиология растений как наука о процессах, происходящих в расти­тельном организме. Задачи физиоло­гии растений. Теоретическая и практиче­ская значимость физиологии растений. Физиология растений как научная ос­нова земледелия. Успехи биологической науки в целом и их отражение в фи­зиологии растений. Диалектический подход как основа правильного понима­ния физиологии растительного организма. Взаимосвязь всех физиологиче­ских процес­сов в организме. Единство организма и среды. Растительный ор­ганизм как продукт длительного исторического развития. Значение истори­че­ского метода для физиологии растений. Химическая, биохимическая и биологическая эволюция.

Изменение физиологических свойств растительного организма в про­цессе онтогенеза. Онтогенез растений как развертывание определенной гене­тической программы. Движущие силы филогенетического и онтогенетиче­ского развития растений.

Значение физических и химических подходов и методов для изучения растительного организма на разных уровнях организации: молекулярном, субклеточном, клеточном, органном, организменном, биоценологическом. Переход от более сложного к более простому в изучении физиологических особенностей организма (редукционизм). Раскрытие химических и физиче­ских основ организации организма. Интегральный подход (переход от более простого к более сложному). Важность такого подхода для раскрытия осо­бенностей биологической формы движения материи.

Необходимость регуляторных механизмов для обеспечения нормально­го развития организма в меняющихся условиях среды. Значение физиологи­ческих исследований для прогнозирования состояния экологических систем и охрана природы. Роль физиологии растений в подготовке учителя биологии средней школы. История развития физиологии растений как нау­ки. Роль отечественных ученых в развитии физиологии растений (исследо­вания А.С. Фаминцина, И.П. Бородина, Д.И. Ивановского, К.А. Тимирязева, Д.Н. Прянишникова, В.И. Палладина, Ф.Н. Крашенинникова, Д.А. Сабини­на, С.П. Костычева, Н.А. Максимова и др.).

Физиология растительной клетки

Клетка как основная структурная и физиологическая единица расти­тельного организма.

Химические вещества, входящие в состав растительной клетки.

Взаимосвязь между их структурой и физиологической ролью. Углеводы, их физиологическая роль. Структура и функции пектиновых веществ. Липиды как компоненты мембран клетки. Белки и нуклеиновые кислоты как основ­ные вещества, обеспечивающи5 функционирование клетки; их физиологи­ческая роль.

Обмен веществ.

Особенности обмена веществ растительной клетки. Окислительно-восстановительные процессы, их роль в обмене веществ. За­пасание энергии в форме АТР. Понятие макроэргической связи. Ферменты, их основные свойства и физиологическое значение. Специфичность дейст­вия ферментов как основа специфичности и согласованности процессов об­мена веществ в организме. Распределение ферментов в растительной клетке. Изменение набора и активности ферментов в зависимости от этапов онтоге­неза растений и условий внешней среды. Принципы регуляции образования и активности ферментов.

Основные структурные компоненты растительной клетки.

Пре­имущества и недостатки электронной микроскопии. Микроскопическая и субмикроскопическая структура клетки и ее отдельных компонентов. Кле­точная оболочка, ее структура и функции.

Основные свойства цитоплазмы: вязкость, эластичность, подвижность, раздражимость. Цитоплазма как коллоидная система. Формы воды в клетке - свободная и связанная вода. Влияние внешних условий на изменение свойств цитоплазмы. Значение и свойства цитоплазмы в процессе взаимо­действия растения со средой.

Мембранный принцип организации поверхности цитоплазмы и органелл клетки. Плазмалемма, тонопласт, мембраны органелл. Структура и функции мембран в клетке. Плазмадесмы и взаимосвязь клеток в организме.

Метод дифференциального центрифугирования и его значение для выделения и изучения функций органелл клетки. Гиалоплазма, динамич­ность ее структуры. Аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть, рибосомы, пероксисомы, лизосомы. Митохондрии. Пластиды, их структура и функции. Симбиотическая теория происхождения пластид м митохондрий. Ядро. Физиологические особенности ядра в период интерфазы. Митоз, его физиологическое значение. Роль DNK в передаче наследственной информации. Особенности биосинтеза белка. Взаимодействие всех органелл расти­тельной клетки в процессе биосинтеза белка. Регуляция синтеза белка - ос­нова регуляции физиологических процессов.

Водный режим растительной клетки.

Диффузия. Понятие хи­миче­ского потенциала. Осмос. Осмотическое давление или осмотический потенциал. Растительная клетка как осмотическая система. Явления плазмо­лиза и тургора. Ме­тоды измерения осмотического давления. Величина осмо­тического давления у рас­тений разных экологических групп. Сосущая сила или водный потенциал как мера активности воды. Тургорное давление или тургорный потенциал. Изменение осмо­тических показателей в зависимости от насыщенности клеток водой. Давление на­бухания. Понятие об активном поступлении воды в растительную клетку. Электро­осмос.

Поступление солей в растительную клетку.

Способность к избира­тельному накоплению солей клеткой. Влияние условий на поступление со­лей. Этапы поступления солей. Роль адсорбции в процессах поступления. Перенос ионов через мембрану. Гипотеза переносчиков. Пассивный и ак­тивный транспорт. Поступление ионов по электрохимическому градиенту. Мембранный потенциал. Активный перенос через мембрану. Транспортные АТР-азы. Явление пиноцитоза. Включение ионов в метаболизм. Поступле­ние ионов в вакуоль.

Водный режим растений

Структура и свойства воды. Значение воды в жизни клетки и организ­ма. Распределение и формы воды в клетке и организме. Водный баланс рас­тения.

Основные закономерности поступления воды в растение.

Способ­ность надземных органов растения к поглощению воды. Значение росы как источника воды. Корневая система как орган поглощения воды, возникший в процессе эволюционного развития растений. Морфологические и анато­мические особенности корневой системы как органа поглощения воды. Влияние внешних условий на рост корневой системы. Поступление воды через корневую систему. Верхний и нижний двигатели водного тока в рас­тении. Гуттация и плач растений. Корневое давление, величина корневого давления. Гипотезы, объясняющие механизм корневого давления. Влияние внешних условий на поступление воды через корневую систему. Формы во­ды в почве. Доступная и недоступная вода. Влажность завядания. Мертвый запас влаги в почве. Зависимость мертвого запаса от механического состава почвы.

Испарение воды растением - транспирация.

Значение транспирации. Организационная и расхожая вода. Количество воды, расходуемой рас­тением в процессе транспирации. Строение листа как органа транспирации. Устьица. Строение устьиц у однодольных и двудольных растений. Механизм движения устьиц. Устьичная и кутикулярная транспирация. Этапы устьичной транспирации. Особенности испарения через ряд мелких отвер­стий. Правило краевых молекул. Методы учета транспирации. Единицы из­мерения транспирации: интенсивность, экономность, продуктивность транс­пирации, относительная транспирация. Транспирационньй коэффициент. Значение этих показателей для характеристики водного режима растений. Влияние на транспирацию внешних условий: влажности воздуха, темпера­туры, света, влажности почвы, ветра. Методы устьичного контроля. Влияние внешних условий на движение устьиц. Типы движения устьиц: гидроактив­ные, гидропассивные, фотоактивные. Особенности суточного хода движения устьиц у разных растений, суточный ход процесса транспирации.

Передвижение воды по растению.

Путь воды в растительном орга­низме. Передвижение воды до сосудов корня. Апполаст и симпласт. Эндо­дерма как физиологический барьер. Особенности строения ксилемы как ос­новной проводящей ткани. Скорость передвижения воды у разных растений. Теория сцепления.

Физиологические основы устойчивости растений к засухе.

Атмо­сферная и почвенная засуха. Водный дефицит, временное и глубокое завядание. Влияние на растение недостатка воды. Уменьшение содержания сво­бодной воды. Перераспределение воды между органами растения. Водный стресс. Изменение физиологических процессов в тканях растения в условиях обезвоживания. Влияние недостатка воды на свойства протоплазмы, изме­нение процессов обмена веществ.

Усиление процесса распада. Накопление низкомолекулярных соеди­нений, влияние недостатка воды на процессы фотосинтеза и дыхания. На­рушение энергетической ценности дыхания. Прекращение процессов роста при недостатке влаги. Причины гибели растения от недостатка воды.

Водный обмен растений различных экологических групп: гигрофиты, мезофиты, ксерофиты. Работы Н.А. Максимова по засухоустойчивости рас­тений. Засухоустойчивость как способность растения в процессе онтогенеза приспосабливаться к водному дефициту. Физиологическая неоднородность ксерофитов. Растения, экономно расходующие воду. Приспособления расте­ний к добыванию воды. Растения, устойчивые к обезвоживанию. Особенно­сти обмена веществ у засухоустойчивых растений, приспособительные ре­акции растений против обезвоживания. Значение свойств белков для устой­чивости растений к засухе. Ксероморфная структура. Правило Р.Г. Зален­ского. Изменения засухоустойчивости растений в онтогенезе. Критические периоды (работы Ф.Д. Сказкина). Значение синтеза белка для репарацион­ных процессов после перенесения засухи. Методы определения засухоус­тойчивости культурных растений. Предпосевное закаливание как средство повышения засухоустойчивости растений. Физиология поливного растения. Значение полива по физиологическим признакам.

Питание растений углеродом. Фотосинтез

Типы углеродного питания растений. Фотосинтез, общее уравнение фотосинтеза. Энергетический цикл жизни. Масштабы процесса фотосинте­за, его значение. История открытия и изучения фотосинтеза. Значение работ К.А. Тимирязева. Строение листа как органа фотосинтеза. Особенности диффузии углекислоты. Внешнее и внутреннее сопротивление на пути диф­фузии углекислоты. Хлоропласты. Химический состав хлоропластов, их структура и ультраструктура. Различные типы ультраструктуры хлоропла­стов. Особенности строения мембран хлоропластов. Квантосомы. Онтогенез хлоропластов. Пропластиды. Взаимосвязь различных типов пластид. Хлоро­пласты как полуавтономные образования. Пластидная наследственность, белоксинтезирующая система хлоропластов, ее объем. Гипотезы о происхож­дении хлоропластов в процессе эволюции. Физиологические особенности хлоропластов. Движение хлоропластов. Роль хлоропластов в процессе фото­синтеза. Неассимилирующие хлоропласты.

Пигменты листа.

Особенности строения пигментов, обеспечивающие восприятие света. Методы разделения пигментов, работы М.С. Цвета. Хлорофиллы. Типы хлорофиллов, их химическая структура, распространение в растительном мире. Химические свойства хлорофиллов Состояние хлорофилла в хлоропластах. Физические свойства хлоро­филла. Флуоресценция. Спектры поглощения хлорофиллов. Распределение максимумов поглощения хлорофилла как приспособление, выработавшееся в процессе эволюции. Этапы биосинтеза хлорофилла. Темновая и световая фазы образования хлорофилла (исследования Т.А. Годнева). Роль света в ак­тивации образования ферментов, участвующих в синтезе хлорофилла. Протохлорофиллид - голохром как предшественник хлорофилла. Влияние внешних условий на образование хлорофилла. Значение различных форм хлорофилла в процессе фотосинтеза. Каротиноиды, их химическое строение, спектры поглощения, условия образования. Физиологическая роль каротиноидов. Фикобилины, их химическая структура, спектры поглощения. Со­держание отдельных групп пигментов у растений различных экологических типов (работы Гайдукова). Теория хроматической адаптации.

Энергетика фотосинтеза.

Характеристика различных участков сол­нечного спектра. Значение в процессе фотосинтеза различных участков сол­нечного спектра по работам К.А. Тимирязева и других исследователей. Фо­тофизический этап фотосинтеза. Поглощение квантов света и возбуждение хлорофилла. Синглетный и триплетный уровни возбуждения. Возможность дезактивации возбужденного состояния. Перенос энергии возбуждения. По­нятие о пигментных системах и реакционном центре.

Химизм процесса фотосинтеза.

Фотосинтез как сочетание световых и темновых реакций (исследования Блекмана, А.А. Рихтера, Н.В. Любименко). Происхождение кислорода, выделяющегося пи фотосинтезе; исследования Ван-Ниля по фоторедукции у бактерий. Работы А.П. Виноградова. Образование энергии при фотофизических и фотохимических процессах фотосинтеза. Фо­тохимический этап фотосинтеза. Исследования Хилла. Фотофосфорилирование. Циклический, нециклический, псевдоциклический потоки электронов. Первая и вторая фотосистемы. Доказательства участия двух фотосистем в процессе нециклического потока электронов. Основные компоненты цепи транспорта электронов при фотосинтезе. Понятия донора и акцептора электронов. Расположение переносчиков электронов в цепи в соответствии с их окислительно-восстановительными потенциалами. Фото­диссоциация воды. Образование восстановленного NADРН₂. Сопряжение фотосинтетического транспорта электронов и образования АТР. Разделение зарядов и образование электрохимического потенциала ионов водорода по разные стороны мембраны. Использование мембранного потенциала для об­разования АТР. Число и место фосфорилирования при циклическом и не­циклическом потоке электронов. Общее уравнение нециклического и цик­лического фосфорилирования. Продукты фотохимического этапа фотосин­теза (Ассимиляционная сила).

Темновая фаза фотосинтеза. Методы изучения метаболизма углерода при фотосинтезе. Поглощение СО₂ у С₃- и С₄-растений и образование метаболитов. Исследования Кальвина. Установление природы акцептора углекислоты. Фотосинтетический цикл ассимиляции углекислоты - путь С₃ (цикл Кальвина). Отдельные фазы цикла Кальвина: карбоксилирования, вос­становления, регенерации. Использование АТР и NADРН₂ в цикле Кальви­на. Цикл Хетча - Слэка - Карпилова (путь С₄, его особенности). Особенно­сти фотосинтеза у бактерий. Хемосинтез.

Продукты фотосинтеза. Разнообразие продуктов фотосинтеза (работы А.А. Ничипоровича). Фотосинтетическое образование углеводов. Фотосин­тетическое образование аминокислот. Выход ассимилятов из хлоропластов (внутриклеточный транспорт).

Влияние условий на процесс фотосинтеза.

Методы изучения фото­синтеза. Единицы измерения фотосинтеза. Взаимодействие факторов внеш­ней среды. Работы В.Н. Любименко. Влияние на фотосинтез условий осве­щения. Светолюбивые и теневыносливые растения. Компенсационная точка. Коэффициент использования солнечной энергии при фотосинтезе. Влияние на фотосинтез температуры, снабжения углекислотой, условий минерально­го питания, водоснабжения, снабжения кислородом. Фотодыхание. Влияние внутренних факторов на ход процесса фотосинтеза. Содержание хлорофил­ла, понятие ассимиляционного числа. Отток ассимилятов, возраст листа, степень открытости устьиц. Дневной ход фотосинтеза. Фотосинтез и уро­жай. Урожаи биологический и урожай хозяйственный. Исследования А.А. Ничипоровича по зависимости урожая от чистой продуктивности фотосин­теза и величины листовой поверхности. Пути повышения интенсивности и продуктивности фотосинтеза. Возникновение фотосинтеза в процессе эво­люции.

Минеральное питание растений

Теоретическое и практическое значение изучения корневого питания растений. История изучения процессов корневого питания. Элементы, вхо­дящие в состав растительного организма. Химический состав золы различ­ных растений. Элементы, необходимые для жизни растительного организма. Вегетационный метод исследования. Значение водных и песчаных культур для выяснения роли отдельных элементов в питании растений. Макро- и микроэлементы. Равнозначность и незаменимость питательных элементов. Физиологическая роль фосфора и серы в жизни растений. Роль металлов в физиологической деятельности клетки. Уравновешенные растворы. Явление антагонизма ионов. Физиологическая роль ионов К⁺, Са²⁺ и Мg⁺. Физиоло­гическая роль микроэлементов. Участие микроэлементов в ферментативных реакциях. Физиологические нарушения, возникающие при недостатке от­дельных элементов.

Поступление питательных веществ в растение.

Стерильные куль­туры. Исследования И.О. Шувалова. Минеральные соли как основная форма поступление питательных веществ в растение. Поступление солей в виде анионов и катионов. Корневая система как орган поглощения минеральных веществ. Зона корневых волосков как основная зона поглощения. Общая и рабочая адсорбирующая поверхность корня. Исследования Д.А. Сабинина и И.И. Колосова по поглощению солей. Пассивное и активное поступление веществ в корневую систему. Пассивное поступление - поступление по электрохимическому градиенту. Активное - против градиента концентра­ции, идущее с затратой энергии. Понятие свободного пространства, его ло­кализация. Поступление солей в свободное пространство путем диффузии. Влияние внешних факторов на поступление солей. Связь поступления с жизнедеятельностью клеток корня. Значение процессов адсорбции в процес­се поступления. Основные этапы поступления веществ в корневую систему. Проводящая роль корневой системы. Физиологические барьеры. Эндодерма как основной физиологический барь­ер на пути поступления минеральных веществ в сосуды ксилемы. Пути и механизм передвижения веществ до сосудов ксилемы. Симпласт и апопласт. Роль клеток корня в жизнедеятельности растений. Корень как орган превра­щения питательных веществ (синтетическая роль корневой системы). Корень как орган специфического синтеза ве­ществ.

Передвижение питательных веществ в растении.

Донорно-акцепторные взаимодействия и транспорт ассимилятов. Восходящий ток питательных веществ. Роль транспирации в этом процессе. Круговорот ми­неральных элементов в растении (реутилизация). Распределение минераль­ных элементов в растении. Транспортные формы органических веществ. Нисходящий ток веществ по флоэме. Скорость передвижения по флоэме. Значение метода меченых атомов для изучения поступления и передвижения веществ. Влияние внешних условий на передвижение веществ по флоэме. Исследования А.Л. Курсанова по передвижению веществ. Гипотезы, объяс­няющие механизм передвижения веществ по флоэме.

Особенности питания растений азотом.

Физиологическая роль азо­та. Усвоение молекулярного азота. Особенности питания азотом бобовых. Растений и несимбиотические и симбиотические азотфиксаторы. Химизм фиксации азота атмосферы. Питание азотом высших растений. Аммиак и нитраты как источники питания азотом. Пути восстановлении нитратов в растении. Особенности образования фермента нитратредуктазы. Амиды (аспарагин и глутамин) и их роль в растениях. Работы Д.Н. Прянишникова в области азотного обмена. Превращение азотистых веществ в растении. Роль дикарбоновых кислот. Процессы прямого аминирования и переаминирования. Условия, необходимые для синтеза белка в организме. Взаимосвязь азотного и углеводного обмена. Круговорот соединений азота в растении. Уклоняющиеся типы азотного питания. Полупаразиты, паразиты, насекомо­ядные растения.

Почва как источник питательных веществ.

Питательные вещества почвы и их усвояемость. Значение обменных ионов в питании растений. Роль контактного обмена между коллоидами почвы и клеткой корня. Орга­ническое вещество почвы как источник питательных веществ. Усвоение пи­тательных веществ из труднорастворимых соединений. Роль корневых вы­делений для усвоения ряда веществ. Влияние рН почвы на усвоение пита­тельных веществ и рост растительных организмов. Значение почвенных микроорганизмов. Микориза и ее роль в питании растений.

Физиологические основы применения удобрений.

Внесение удоб­рений как важнейший фактор управления урожаем и качеством урожая сельскохозяйственных растений. Особенности потребления минеральных веществ растениями. Растянутый и сжатый ход поступления. Преимущест­венное накопление определенных элементов в данном растении.

Методы определения питательного достоинства почвы. Химические методы, микробиологический метод. Вегетационный и полевой опыты. Осо­бенности их проведения, повторность, точность и достоверность опыта.

Физиологические свойства удобрений. Особенности использования фосфоритов и качество удобрений. Влияние разных форм азотистых удоб­рений на обмен веществ. Физиологически кислые и физиологически щелоч­ные удобрения. Влияние сопутствующих ионов.

Дыхание растений

Дыхание растений как источник энергии и ассимилятов.. История развития учения о дыхании. Дыхание как процесс противоположный фото­синтезу. Выделение энергии в процесс дыхания. АТР как основная энерге­тическая валюта клетки, ее структура и функции. Окислительно-восстанови­тельные процессы. Работы А.Н. Баха и И.В. Палладина по теории биологического окисления. Углеводы как основной субстрат дыхания, дыхательный коэффициент. Пути дыхательного обмена. Гликолитический путь дыхания. Генетическая связь дыхания и брожения. Анаэробная фаза дыхания (глико­лиз). Субстратное фосфорилирование. Типы брожения. Аэробная фаза ды­хания. Роль митохондрий в процессе дыхания. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты. Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса). Цепь переноса водорода и электронов (дыхательная цепь).

Дегидрогеназы как переносчики водорода и электронов. Цитохромная система переноса электронов. Окислительно-восстановительные потенциа­лы переносчиков. Мембраны как структурная основа биоэнергетических процессов. Окислительное фосфорилирование. Образование трансмембран­ного потенциала. Хемиосмотическая теория сопряжения окисления и фосфорилирования (по Митчеллу). Пункты сопряжения (образование АТР). Нефосфорилирующеее сопряженное окисление. Непосредственное использо­вание энергии трансмембранного потенциала на транспорт ионов. Свобод­ное окисление. Энергетический баланс гликолитического пути дыхательно­го обмена. Пентозофосфатный путь дыхательного обмена.

Влияние различных факторов на интенсивность дыхания.

Методы измерения интенсивности дыхания. Влияние на процесс дыхания внешних условий: температуры, снабжения кислородом, углекислоты, воды, пита­тельных солей, поранения. Влияние света на процесс дыхания (фотодыха­ние). Влияние внутренних факторов на интенсивность дыхания. Локализа­ция в клетке реакций дыхательного обмена. Пути регуляции дыхания. Эф­фект Пастера. АТР как регулятор интенсивности дыхательного обмена. Взаимосвязь дыхания с другими обменными процессами.

Рост и развитие растений

Понятие роста и развития растений, их взаимосвязь. Примеры разли­чия темпов роста и темпов развития. Критерии роста и развития. Отличия рост растений от роста животных организмов. Формообразовательные про­цессы, сопровождающие рост растений. Отсутствие единого критерия роста.

Гормоны растений (фитогормоны) как основные регуляторы про­цесса роста и развития.

Общее представление о гормонах. Ауксины. Исто­рия их открытия. Образование ауксинов. Их химический состав. Физиологи­ческие проявления действия ауксинов (влияние на рост клеток в фазе растя­жения, образование плодов и др.). Гиббереллины, история их открытия. Хи­мический состав, образование гиббереллинов. Физиологическое проявление их действия, сходство и отличие с действием ауксинов. Цитокинины. При­родные ингибиторы роста: абсцизовая кислота, кумарин.

Условия и методы применения фитогормонов в практике растениевод­ства. Взаимодействие фитогормонов. Механизм гормональной регуляции. Рост и развитие как развертывание определенной генетической программы.

Эволюция регуляторных систем. Сходство и отличие регуляции активности генома у прокариот и эукариот. Гипотетическая модель регуляции генома у эукариот (схема Георгиева).

Рост клеток как основа роста многоклеточного организма.

Три фа­зы роста клеток. Условность этого разделения. Эмбриональная фаза роста клеток. Физиологические и структурные особенности клеток на этой фазе роста. Перестройка энергетических процессов при переходе к делению. Де­ление клетки. Физиология деления. Этапы образования клеточной оболочки у растений.

Фаза растяжения. Основные структурные и физиологические особен­ности клеток на этой фазе роста. Регуляция образования специфических белков, энергетический обмен, особенности поступления воды в клетку на этой фазе роста. Рост клеточной оболочки. Значение ауксинов в регуляции роста растяжением.

Фаза внутренней дифференцировки. Физиологические особенности клетки на этой фазе. Дифференциация как постепенное накопление морфо­логических различий. Проявление дифференциации на всех фазах роста кле­ток.

Особенности роста растительного организма (физиология роста).

Образование семян как результат двойного оплодотворения. Значение гормонов в образовании плодов. Первые этапы прорастания семян (до появления видимого роста). Физиолого-биохимические процессы на первых этапах прорастания. Гормо­нальная регуляция прорастания. Особенности прорастания семян разных типов. Локализация ростовых процессов в растительном организме. Распо­ложение меристем и темпы роста различных органов растения. Меристема покоя и меристема ожидания.

Дифференциация клеток и тканей. Тотипотентность клеток. Культура изолированных клеток и тканей. Особенности дифференциации в изолиро­ванной культуре и в интактном состоянии. Значение гормонов для процесса дифференциации. Гипотеза Боннера о системе морфогенетических «тестов».

Методы измерения роста. Большая кривая роста. Периодичность роста, покой. Влияние внешних условий на рост. Влияние температуры на рост. Влияние света на процессы роста. Значение красного и дальнего красного света, Фитохромная система, ее химическая природа и физиологическое действие. Зависимость роста от снабжения во­дой, условия минерального питания, аэрации. Ростовые корреляции. Спо­собность растения к регенерации. Роль фитогормонов в процессах укорене­ния черенков.

Движение растений. Тропизмы и настии. Геотропизм, фототропизм, хемотропизм, гидротропизм, тигмотропизм. Фотонастии, термонастии, сейсмонастии, автонастии. Физиологическая природа ростовых движений. Значение гормонов в осуществлении движений у растений. Статолитная ги­потеза. Таксисы.

Физиологическая природа покоя у растений. Покой глубокий и выну­жденный. Покой как необходимый этап онтогенеза. Покой семян. Покой по­чек. Регуляция процессов покоя.

Физиология развитие растений. Определение процесса развития растений. Теория циклического старения и омоложения (исследования Н.П. Кренке). Монокарпические и поликарпические растения. Развитие как постепенное развер­тывание генетической программы. Этапы развития растений. Механизмы прорастания, перехода к цветению, старению, опадению. Старения как необходимый этап онтогенеза. Физиологические и морфологические изме­нения в процессе развития растений, их взаимосвязь. Регуляция процессов развития растений. Влияние внешних условий на скорость развития расте­ний. Яровизация - зависимость растения от воздействия пониженной темпе­ратурой. Фотопериодизм - зависимость развития растения от фотопериода. Особенности восприятия фотопериодической реакции. Роль фитохрома в восприятии фотопериодической реакции. Внутренние факторы генеративно­го развития растений. Гормональная концепция цветения (исследования М.Х. Чайлохяна). Роль гиббереллинов в цветении растений. Гипотеза о на­личии гормона цветения - антезина.

Физиологические основы устойчивости растений

Устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды. Различные виды устойчивости. Условность понятия устойчивость. Ус­тойчивость как признак, заложенный в наследственной основе. Проявление устойчивости в зависимости от условий. Норма реакции растений на изме­нение условий среды.

Жаростойкость растений. Устойчивость растений к пониженным тем­пературам. Морозоустойчивость. Причины гибели растений при температу­ре ниже нуля. Работы Н.А. Максимова и И.И. Туманова. Закаливание расте­ний как обратимое физиологическое приспособление. Две фазы закалива­ния. Методы определения морозоустойчивости. Холодоустойчивость. На­рушение обмена веществ как основная причина гибели теплолюбивых рас­тений при пониженной температуре. Зимостойкость растений. Причины ги­бели растений от неблагоприятных зимних условий. Выпревание, вымока­ние, выпирание растений. Способы борьбы с повреждениями и гибелью озимых культур.

Солевыносливость растений. Причины повреждений и гибели расте­ний от высокой концентрации солей. Галофиты. Типы галофитов. Повыше­ние устойчивости растений к засолению путем закаливания. Физиология ус­тойчивости растений против заболеваний (иммунитет)

Заключение

Жизнь растения как единого целого. Взаимосвязь, регуляция и интеграция физио­логических процессов, их связь с продуктивностью растений. Культура тканей и клеток, использование ее в селекции и биотехнологии. Гибридизация клеток. Генная инженерия.